Previsión renovable: cómo anticipamos el viento y el sol para mantener encendida una isla
La previsión renovable es una de esas piezas invisibles sin las que la transición energética sería imposible. Cada día debemos anticipar cuánta electricidad producirán mañana nuestros aerogeneradores y plantas solares.
Pero el viento cambia. Las nubes aparecen. Y una isla no puede esperar a comprobar qué ocurre para decidir después cómo producir electricidad.
El sistema tiene que prepararse antes.
Ahí comienza una tarea fascinante que rara vez percibe el ciudadano: convertir el tiempo que esperamos mañana en megavatios que tendremos disponibles para abastecer la demanda.
Previsión renovable: del parte meteorológico a los megavatios
Conviene hacer una primera precisión. Red Eléctrica no necesita simplemente saber si mañana hará viento o estará soleado.
Necesita algo bastante más concreto: estimar cuánta electricidad producirán los parques eólicos y las instalaciones solares en cada momento.
En el caso eólico intervienen la velocidad y dirección del viento, la ubicación del parque y las características de los aerogeneradores. También cuentan su disponibilidad y el comportamiento observado anteriormente.
Con la fotovoltaica ocurre algo parecido. La radiación solar, la nubosidad, la temperatura y las características de las instalaciones terminan convirtiéndose en una previsión de producción.
Red Eléctrica publica en eSIOS previsiones horarias de producción eólica y solar. Las previsiones renovables peninsulares se actualizan cada hora y alcanzan distintos horizontes temporales.
El objetivo no es acertar el tiempo. El objetivo es anticipar la electricidad.
El pronóstico nunca será perfecto
Aquí aparece la cuestión verdaderamente importante.
Toda previsión contiene un error.
Imaginemos una isla cuya demanda prevista para las doce del mediodía sea de 350 MW. Esperamos obtener 90 MW solares y 80 MW eólicos.
Quedarían 180 MW por cubrir mediante el resto de recursos disponibles.
Pero llega el día siguiente y el viento sopla menos de lo esperado. La producción eólica cae de los 80 MW previstos a 50 MW.
De repente faltan 30 MW.
El consumo continúa ahí. Esos 30 MW deben aparecer desde otro lugar y hacerlo a tiempo.
Puede responder generación que ya estaba preparada, almacenamiento, una interconexión entre islas o cualquier otro recurso disponible y técnicamente habilitado.
Esta sencilla diferencia entre lo previsto y lo que realmente sucede explica una parte fundamental de la operación eléctrica moderna.
La demanda residual: la curva que realmente importa
Existe una forma muy intuitiva de entender el problema.
Partimos de la demanda eléctrica prevista y restamos la generación eólica y solar esperada.
El resultado es la demanda residual:
Demanda residual = demanda prevista − eólica prevista − solar prevista
Es, simplificando, la parte que tendrá que cubrir el resto del sistema.
Red Eléctrica publica precisamente previsiones renovables de demanda residual en eSIOS. Se obtienen restando a la demanda prevista las previsiones eólica y solar.
Esta curva es extraordinariamente importante.
No basta con saber que mañana tendremos mucho sol. Hay que saber cuánto quedará por cubrir a las nueve, a las doce o al caer la tarde.
Y debemos conocerlo con suficiente antelación.
¿Qué ocurre cuando falta viento o sol?
En un sistema eléctrico convencional, buena parte de la generación puede programarse.
Una central térmica dispone de combustible y puede producir cuando se le solicita, dentro de sus limitaciones técnicas. El viento y el sol no funcionan así.
Por eso necesitamos reservas.
En los sistemas eléctricos no peninsulares, el operador establece diferentes niveles de reserva para afrontar desequilibrios entre generación y consumo. La normativa contempla reservas primaria, secundaria y terciaria.
No son un lujo.
Son parte del seguro que permite mantener la frecuencia y el equilibrio del sistema cuando las cosas no suceden exactamente como esperábamos.
Y cuanto mejor podamos anticipar la producción renovable, menor será la incertidumbre que tendremos que gestionar.
¿Y si tenemos más renovable de la prevista?
También puede ocurrir lo contrario.
Esperábamos 80 MW eólicos y aparecen 110 MW.
Ahora tenemos 30 MW adicionales.
En principio parece una magnífica noticia. Sin embargo, alguien tiene que reducir su producción, aumentar su consumo o almacenar esa energía.
Podemos bajar generación convencional dentro de sus límites. También podemos cargar baterías, modificar consumos flexibles o utilizar una interconexión disponible.
Pero esas posibilidades tienen límites.
Cuando no existe capacidad suficiente para absorber el excedente, puede ser necesario reducir producción renovable.
Esto no significa necesariamente que alguien haya hecho una mala previsión.
Los recortes pueden aparecer por exceso de generación, restricciones de red, necesidades de estabilidad o limitaciones de otros grupos. El procedimiento de operación busca precisamente maximizar la producción renovable compatible con la seguridad y estabilidad del sistema.
Aprovechar toda la renovable posible sigue siendo el objetivo. Pero mantener encendida la isla es la condición.
Las baterías también sirven para gestionar errores
Aquí aparece una de las grandes oportunidades del almacenamiento.
Solemos explicar una batería de forma muy sencilla: carga cuando sobra energía y descarga cuando hace falta.
Es correcto, pero insuficiente.
Una batería también puede ayudar a gestionar la diferencia entre lo que esperábamos que ocurriera y lo que realmente sucede.
Si aparecen menos renovables de las previstas, puede descargar. Si aparecen más, puede cargar.
Además, su respuesta puede ser extraordinariamente rápida.
Por eso debemos dejar de pensar en las baterías únicamente como depósitos donde guardamos el sol del mediodía para utilizarlo por la noche.
El almacenamiento también compra tiempo y flexibilidad al operador.
Eso no significa que cualquier batería sirva para cualquier necesidad. Importan su potencia en MW, su capacidad energética en MWh y las prestaciones que sea capaz de ofrecer.
Ya analizamos esta cuestión en Baterías en Canarias: una avalancha sin planificación.
Cada hora sabemos un poco más del futuro
La operación tampoco consiste en hacer hoy una previsión de mañana y esperar que acertemos.
Las previsiones se actualizan.
Los programas de generación también pueden modificarse conforme aparece nueva información.
Un día antes podemos esperar determinadas condiciones. Horas después, los modelos meteorológicos detectan que un frente llegará más tarde.
Tres horas antes disponemos de información mejor. Una hora antes sabemos todavía más.
Y cuando llega el momento, la telemedida nos dice qué está ocurriendo realmente.
El ciclo nunca se detiene:
prever → programar → medir → comparar → corregir → volver a prever.
Ese proceso es una de las razones por las que la digitalización se ha convertido en una pieza fundamental de la transición energética.
En una isla, equivocarse pesa mucho más
Todo esto adquiere otra dimensión cuando operamos un sistema eléctrico aislado.
Una desviación de algunas decenas de megavatios tiene un peso muy diferente en un gran sistema continental y en una isla.
Canarias tampoco dispone de una gran red europea a la que acudir cuando faltan recursos.
Las interconexiones entre islas permiten ampliar el tamaño efectivo de algunos sistemas y aportan una ayuda extraordinaria. Pero seguimos operando redes pequeñas frente a los grandes sistemas interconectados continentales.
Por eso cada megavatio flexible importa.
Importa la capacidad de almacenamiento. Importan las reservas. Importan las interconexiones. También importan la respuesta de la demanda, la observabilidad y la calidad de las previsiones.
Instalar renovables no basta
Durante demasiados años hemos medido la transición energética casi exclusivamente contando megavatios instalados.
Necesitamos cambiar esa mirada.
La pregunta no puede limitarse a cuántos parques eólicos o instalaciones fotovoltaicas hemos construido.
También debemos preguntar:
¿Con qué precisión anticipamos su producción?
¿Qué hacemos cuando nos equivocamos?
¿Cuánta reserva necesita cada isla?
¿Cuántos MW y MWh de almacenamiento tenemos disponibles?
¿Cuánto consumo podemos desplazar?
¿Qué generación puede responder rápidamente?
¿Y cuánta energía renovable seguimos perdiendo porque el sistema no dispone todavía de suficiente flexibilidad?
La transición energética canaria no terminará cuando tengamos muchos aerogeneradores y paneles solares.
Habremos dado el verdadero salto cuando nuestro sistema pueda anticipar, absorber y corregir la variabilidad renovable reduciendo progresivamente la necesidad de quemar combustibles fósiles.
El viento y el sol nunca obedecerán al operador.
Nuestro reto consiste en construir un sistema eléctrico que ya no necesite que lo hagan.
Álvaro Medina
Seudónimo editorial de la persona responsable de Canarias Sostenible.
alvaro.medina@canarias-sostenible.es
Telegram:@alvaromedina1
